JP3631578B2 - バインダー型キャリアおよび該キャリアの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトナーとキャリアからなる二成分現像剤に使用されるキャリア、特にバインダー樹脂中に磁性粉を分散してなるバインダー型キャリアおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機あるいはプリンター等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体上に形成された静電潜像を現像するに際して、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いた二成分現像方法が実用化されている。
【０００３】
一方、近年感光体としては、導電性基体上に電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した有機感光層を備えた有機系感光体が感度等の諸特性に優れ、また製造コストが低く安全性に優れた感光体として提供されている。このような有機系感光体は電荷輸送材料として高性能なものが通常正孔輸送材料である関係から負帯電性感光体として供されている。このためデジタル方式の画像形成装置に上記有機系感光体を用いるためには、負荷電性トナーを現像剤を用いて反転現像方式で現像を行う必要があり、優れた特性を有する負荷電性の二成分現像剤が必要とされている。
【０００４】
二成分現像剤用のキャリアとしては、鉄粉キャリア、フェライトキャリア、これらの磁性粒子を樹脂で被覆した樹脂被覆キャリア、磁性粉をバインター樹脂中に分散したバインター型キャリア等種々のキャリアが知られている。これらのキャリアの中でもバインター型キャリアは、小粒径化が容易で体積固有電気抵抗が高く現像剤担持体からの電荷の注入の生じにくいキャリアであるとして着目されている。
【０００５】
しかし、バインター型キャリアを上述した負荷電性トナーと組み合わせて使用する場合以下のような問題が生じる。まず、負荷電性トナーに対して適正な荷電性を有するキャリアは、負荷電性トナーに対する荷電点となる磁性粉のキャリア表面における存在量が適正な範囲にあることが必要とされる。キャリア表面の磁性粉の存在量は、キャリアを酸等の磁性粉を溶解する溶液に入れて表面に存在する磁性粉を溶解させる方法で測定されるが、この方法で十分な表面磁性粉存在量が確認されているにもかからわず、十分な負荷電性トナーに対する荷電性が得られないという問題が生じる。これはバインダー樹脂に対する磁性粉の分散性が不均一になって、製造時に遊離した磁性粉が混入したり、磁性粉が凝集してキャリアに含有されていることに起因していると考えられる。この問題はキャリアの負荷電性トナーに対する荷電性を上げるために磁性粉の含有量を増加させるとより顕著に生じてしまう。遊離磁性粉はキャリア粒子との粒径差が大きいためキャリア粒子に付着しやすく簡単に分級で除去することは難しいが、分級回数を増加させる等によって分級工程の精度を上げて除去すれば微粉成分の含有による問題は解消する。しかし、このような方法によれば直行収率が低下し、また分級工程が繁雑になることから生産効率が低下してしまう。また、このようなキャリアを用いて高温高湿（Ｈ／Ｈ）環境下で画像を形成した場合、画像に濃度ムラが生じるという問題も生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的とする所は、画像欠損や濃度ムラ発生の問題のないバインダー型キャリアを生産性よく製造する方法を提供するものである。
【０００７】
さらに、本発明は画像欠損や濃度ムラ発生の問題のない優れた特性を有するバインダー型キャリアを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はフェライト、マグネタイト、鉄粉、ヘマタイト等の磁性粉が７５重量％〜９０重量％の高含量で含有されるバインダー型キャリアを製造するに適した方法を提供するものである。
【０００９】
本発明のキャリア製造方法においては、以下に説明する方法で混練を行うことにより磁性粉のバインダー樹脂中における均一分散性が向上されている。
【００１０】
本発明のキャリア製造方法に使用する押出混練機はシリンダー中、軸方向に搬送部および２カ所以上の混練部が設けられており、搬送部全長をＬ、全混練部の軸方向の長さＬｎ、スクリュー径をＤ、第１混練部までの搬送部長さをＬ_１、最終混練部までの搬送部長さをＬｘ，混練部間の間隔をＬｎ’としたとき、Ｌ／Ｄが２３以上、好ましくは２３〜５０、Ｌｎ／Ｄが６以下、好ましくは２〜６、Ｌ_１／Ｌが０．０５以上、好ましくは０．０５〜０．２５、Ｌｘ／Ｌが０．８７以下、好ましくは０．５〜０．８７、Ｌｎ’／Ｌが０．０５以上、好ましくは０．０５〜０．３を有する構成を有する。
【００１１】
上記構成をより分かりやすくするために、図１を用いて説明する。図１はシリンダー中、シリンダー軸方向に搬送部および２カ所の混練部が設けられている押出混練機の概略構成図を示している。
【００１２】
（１）はシリンダーであり、加熱手段を備えている。シリンダー一端に原料供給手段（６）、他端に吐出口（５）が設けられている。原料供給手段（６）と吐出口（５）との間のシリンダー内部には、原料供給手段側から第１搬送部（２）、第１混練部（３）、第２搬送部（２’）、第２混練部（３’）および第３搬送部（２”）が設けられている。また原料が供給され排出されるまでの間にベントロ（７）が設けられており、脱気を行う構成としている。
【００１３】
キャリア製造に際しては、原料が原料供給手段（６）から供給口（４）を通って、搬送部（２）に供給され、原材料はモーター（８）により駆動される第１搬送部（２）中でシリンダーにより徐々に加熱されて溶融状態になり、第１混練部（３）で溶融混練される。搬送部はパドル構成とし、パドルとしては２条、３条ねじ等が使用される。混練部においては混練物を前方に送る効果はほとんどなく、混練物が滞留し充満する。そしてパドルの回転により圧縮、引き伸ばしの体積変化を受けて混練される。また加熱シリンダー壁とパドル間、パドルおよびパドル間での剪断作用によっても混練が行われる。第１混練部（３）中の混練物は、後ろからの第１搬送部（２）を移動してくる混練物により、吐出口側の第２搬送部（２’）に押し出され、再び混練物は第２搬送部（２’）中を移動し、第２混練部（３’）まで送られ、さらに第２混練部（３’）、第３搬送部（２”）を通過し、吐出口（５）から排出される。
【００１４】
本発明においては使用する混練機として、搬送部全長をＬ、全混練部の長さＬｎ、スクリュー径をＤ、第１混練部までの搬送部長さをＬ_１、第２混練部までの搬送部長さをＬ_２，混練部間の間隔をＬｎ’としたとき、Ｌ／Ｄが２３以上、Ｌｎ／Ｄが６以下、Ｌ_１／Ｌが０．０５以上、Ｌ_２／Ｌが０．８７以下、Ｌｎ’／Ｌが０．０５以上有する構成とする。
【００１５】
搬送部全長Ｌとは図１に示したように供給口（４）の中心部から、最終搬送部の吐出口側に最も近い位置までの長さをいう。長さは軸方向、すなわち材料が吐出口に向かって移動する方向をいう。本発明においては長さはすべてこの方向の長さで表されている。
【００１６】
全混練部の長さＬｎとは、２カ所の混練部のそれぞれの混練部の長さの合計の長さをいう。混練部が３カ所あれば、３カ所の混練部の合計の長さである。
【００１７】
スクリュー径Ｄとはシリンダー（１）中、搬送部および混練部が設けられている円柱状空間の円柱軸に垂直な断面の直径をいう。Ｄは１０ｍｍ以上を必要とし、上限は特に制限はないが、装置の大型化等の観点から１００ｍｍ程度以下の混練機が使用される。好ましい混練機としてはスクリュー径（Ｄ）は通常３０〜６５ｍｍ程度である。
第１混練部までの搬送長さＬ_１とは供給口（４）の中心部から第１混練部の供給口（４）側の端までの長さをいう。
第２混練部までの搬送長さＬ_２とは供給口（４）の中心部から第２混練部の供給口（４）側の端までの長さをいう。
【００１８】
混練部が３カ所以上あるときは、吐出口側に近い最終の混練部までの搬送長さＬｘを使用し、Ｌｘは供給口（４）の中心部から最終混練部の供給口（４）側の端までの長さをいう。この場合、混練機の設定はＬ／Ｄが２３以上、Ｌｎ／Ｄが６以下、Ｌ_１／Ｌが０．０５以上、Ｌｘ／Ｌが０．８７以下、Ｌｎ’／Ｌが０．０５以上を満足する構成とする。好ましい範囲は上記と同様である。
【００１９】
そしてシリンダー温度ｃ（℃）を下記式（ＩＩ）：
ｃ ＝ ７．２（ａ_１−７５） ＋ ｋ_２ （ＩＩ）
（式中、ａ_１は７５〜９０（重量％）、ｋ_２はバインダー樹脂の軟化点〜軟化点＋４８℃、好ましくは軟化点＋１２℃〜軟化点＋３６℃を満たすように設定する。通常、バインダー型キャリアの製造に使用されるバインダー樹脂はポリエステル系、ポリスチレン系、スチレンアクリル系、フェノール系、ポリエチレン系、エポキシ系、ウレタン系のもので、その軟化点Ｔｍが１１０℃〜１５０℃を有するものが使用されるが、本発明においてもそのようなバインダー樹脂が使用可能である。
【００２０】
上記式（ＩＩ）は最適のシリンダー設定温度を所望の磁性粉含有率から即座に導ける関係を示しており、図２にその関係を示した。図２は横軸に磁性粉含有率（ａ_１）（重量％）、縦軸にシリンダー設定温度を示している。図２中、バインダー樹脂の軟化点（Ｔｍ（℃））は１２０℃を例に挙げ示している。平行四辺形ＡＢＣＤの領域内が本発明でいう磁性粉含有率とシリンダー設定温度の満たされる関係である。
【００２１】
例えば磁性粉含有率が７５重量％のキャリアを所望する場合、シリンダーの設定温度は約１２０（＝Ｔｍ）〜約１６８℃（＝Ｔｍ＋４８℃）の間。好ましくは１３２〜１５６℃の間で設定されればよく、また磁性粉含有率が８０重量％のキャリアを所望する場合、シリンダーの設定温度は約１５６〜約２０４℃、好ましくは１６８〜１９２℃の間で設定されればよいことがすぐさまに読み取れる。
【００２２】
なお上記例示はＴｍが１２０℃の場合を挙げているが、バインダー樹脂の軟化点Ｔｍが１４０℃の場合は、図２においてはＢ点の縦軸１２０℃（Ｔｍ）の位置が、１４０℃（Ｔｍ）と変えることにより軟化点１４０℃を有する樹脂に対して、所望の磁性粉含有量に対して設定されるべきシリンダー温度がすぐ読み取れる。
【００２３】
上記のように高密度バインダー型キャリアを製造するに際して、混練機のシリンダー温度を磁性粉含有量および樹脂の軟化点（Ｔｍ）により変えることで、所望の磁性粉含有率で最適な樹脂の粘性が設定できるため、溶融しすぎによる粘度低下を起こすことがなく、シリンダー内部の搬送部で混練物が詰まることがない。
【００２４】
しかしながら、Ｌ／Ｄが２３より小さい場合、あるいは混練部が１カ所の場合は、原材料の溶融混練物の滞留が不十分となり、バインダー樹脂と磁性粉の分散不良を起こすため、そのような混練機で製造されたキャリアを使用して複写画像を形成すると画像に白ヌケが発生する問題が生じる。またＬ／Ｄの上限は分散性の向上が飽和域に達するため生産量を向上させる観点から５０が好ましい。
【００２５】
またＬｎ／Ｄが６より大きいと、混練物を吐出口の方へ送る効果が小さくなるため、搬送部内部に樹脂が滞留し粘性がなくなってくるため、結果的に混練物が詰まるという問題が生じる。またＬｎ／Ｄの下限は分散性向上の観点から２が好ましい。
【００２６】
第１の混練部の位置を表すＬ_１／Ｌが０．０５より小さいと、原料供給口（６）から供給される原料の第１搬送部への供給性が悪くなり、換言すると原料の第１搬送部への食い込み性が悪くなり、原料が供給口から第１搬送部への入り口付近で詰まってしまうブリッジという問題が生じる。またＬ_１／Ｌの上限は長すぎると生産性が低下するため約０．２５が好ましい。
最終混練部の位置を表すＬｘ／Ｌが０．８７より大きいと吐出口に近すぎてスクリューによる搬送性が低下する。またその下限は吐出口までの搬送距離が長くなるため生産性を向上する観点から、０．５が好ましい。
混練部間の間隔を表すＬｎ’／Ｌが０．０５より小さいと混練物の低粘度化が生じて分散性が低下する。またその上限は長すぎると生産性が低下する観点から、０．３が好ましい。
【００２７】
このような方法で得られた混練物はバインダー樹脂中における磁性粉の分散性が向上しており、この後の粉砕工程においても遊離磁性粉の発生が少なく、それによって微粉分級によって除去される微粉量が減少し収率を向上させることができる。しかし、このように磁性粉の分散性に優れた混練物を用いたキャリアであってもジェット粉砕機によって粉砕して得られたキャリアを用いた場合、高温高湿環境下で画像に濃度ムラが生じるという問題がある。
【００２８】
このため以上のような押出混練機で混練りされた混練物を機械式粉砕機で粉砕する。具体的には、冷却された混練物を粗粉砕した後、該粗粉砕粒子を粉砕室壁面と僅かな間隔をもって配置されたロータとの間の粉砕領域に供給し、粗粉砕粒子をロータおよび内壁面との衝突により粉砕し、かつ粉砕された粒子の凹凸の凸部を削り取って、球形化することによって粉砕する機械式粉砕機を用いる。粉砕室内壁面はロータの回転軸方向に多数の溝が形成されて凹凸をなしている。またロータは該内壁面に対向する外周面に多数の溝が回転軸方向に形成されたものや、円盤の上面の外周に沿って多数のピンが配置され、このピンが内壁面に対向する形態等のように、粉砕室内壁面に対向する部分に凹凸が形成された形態となっている。このため粗粉砕粒子は粉砕領域において粉砕室内壁面およびロータ外周の凹凸と多数回衝突を繰り返し、大粒径の粒子が体積粉砕されると共に、粉砕された粒子の表面が摩砕されて球形化され、空気と共に排出される。
【００２９】
上記機械式粉砕機としては粗粉砕分級機が組み込まれており、粗大粒子は所定以下の粒径になるまで繰り返し粉砕領域に供給され、所定以下の粒径の粒子のみを製品側粒子として排出されるものが好ましい。このように閉回路で粉砕を行うことにより、製品粒子の球形化をより高めることができる。このような機械式粉砕機としては、イノマイザー（ホソカワミクロン社製）、ＡＣＭパルベライザ（ホソカワミクロン社製）等を使用することができる。
【００３０】
また、粗粉分級機が組み込まれていない機械式粉砕機の場合は、別途粗粉分級機を併用して粗大粒子を再度機械式粉砕機に供給し、所定以下の粒径の粒子を製品粒子として得るようにすることが好ましい。このような機械式粉砕機としては、クリプトン（川崎重工業社製）等を使用することができる。
【００３１】
得られた粉砕粒子は必要に応じて微粉分級してもよい。キャリアの体積平均粒径は２０〜８０μｍに調整することが好ましい。
上述した方法により得られるバインダー型キャリアは、その形状係数が０．８〜０．９５、キャリアの体積平均粒径Ｄｖと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｖ／Ｄｐ）が１．３０以下、バインダー樹脂中の磁性粉の含有量が７５〜９０重量％であり、かつ表面露出量ｂと磁性粉含有量が下記式（Ｉ）：
ｂ ＝ ０．４（ａ_１−８０） ＋ ｋ_１ （Ｉ）
（式中、ａ_１は７５〜９０（重量％）、ｋ_１は４〜１３（重量％））
の関係を満足するものである。
【００３２】
即ち、上述した方法で得られた混練物はバインター樹脂に対する磁性粉の分散性が向上しているため、粉砕工程における遊離磁性粉の発生が少なく、キャリアのＤｖ／Ｄｐを１．３０以下に調整した場合にも、分級による収率の低下を小さく抑えることができる。また、遊離磁性粉の発生が少ないため磁性粉の含有量に対して磁性粉の表面露出量を上記式（Ｉ）の関係に制御することで負荷電性トナーに対する良好な荷電性を得ることができる。さらに、粉砕工程での球形化によりキャリアの形状係数が０．８〜０．９５に制御することでき高温高湿環境下における画像の濃度むらの問題を解消することができる。
【００３３】
本発明において形状係数とは、画像解析装置（ＬＡ−５２５、ＰＩＡＳ社製）を用い、キャリアの投影像を以下の式を用いて算出した値を示している。
形状係数 ＝ （面積）×π／（周囲長）
式中、（面積）はキャリア粉体の投影像の投影面積を表し、（周囲長）はキャリア粉体の投影像における周囲の長さを表す。形状係数が１に近いほどキャリア粒子は球形に近いことを意味している。
【００３４】
形状係数が０．８より小さいと流動性が悪くなり、高温高湿度（Ｈ／Ｈ）環境下で形成される画像に濃度ムラを生じる原因となる。また形状係数が０．９５を越えると耐刷時にトナー成分のキャリアへの付着（スペント）が生じ易くなって帯電安定性が不安定となる。形状係数が０．８２〜０．９２である場合がより好ましい。
【００３５】
なお、形状係数は測定装置の機種、製造社等によってその値が変わるものではないので、本発明においては形状係数は上記機種で測定されなければならないということを意味するものではない。
【００３６】
また体積平均粒径Ｄｖと個数平均粒径ＤｐはコールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）により測定した値を示している。その分布Ｄｖ／Ｄｐが１．３０より大きいと、キャリアに混入する微粉の割合が高くなり、得られる画像がカブリ、キャリア付着によるボイドが多発する問題が生じる。またその下限は生産効率の観点から１．０５が好ましい。より好ましいＤｖ／Ｄｐの範囲は１．０７〜１．２８である。
【００３７】
磁性粉の表面露出量は以下の方法により測定する。まず、キャリアに使用されている磁性粉を希塩酸に溶解し分光光度計を用いて分光透過率を測定し、透過率５０％である波長λ_５０と溶液中の磁性粉含有量との検量線を求める。試料となるキャリアおよび希塩酸を計量し、ガラスビン中で３０分間混合してキャリア表面の磁性粉を溶出させる。この溶出液を濾過し、濾液を分光光度計により分光透過率を測定し透過率５０％になる波長を求め、検量線から濾液中の磁性粉含有量を得る。これを試料であるキャリアの重量に対する百分率で表したものが表面露出量である。
【００３８】
式（Ｉ）は最終的に得られるバインダー型キャリアにおいて磁性粉が、磁性粉含有率に依存して一定の量が表面露出しているべき範囲を示すものである。図３にその範囲を示している。図３は横軸に磁性粉含有率（ａ_１）（重量％）、縦軸に表面露出量ｂ（重量％）を示している。平行四辺形Ａ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’の領域内のキャリアが本発明でいう磁性粉含有率と表面露出量の関係を満たすキャリアである。
【００３９】
例えば磁性粉含有率が７５重量％のキャリアを所望する場合、本発明に従うと表面露出量が約２重量％から１１重量％のキャリアが得られ、また磁性粉含有率が８０重量％のキャリアを所望する場合、表面露出量が約４重量％〜１３重量％のキャリアが得られる。
【００４０】
表面露出量が多すぎるとバイアスリークの原因となり、画像形成時、画像欠損の発生や、Ｈ／Ｈ環境下で濃度ムラが生じる原因となる。
【００４１】
以上の説明から本発明のバインダー型キャリアはバインダー樹脂中に磁性粉を７５〜９０重量％分散してなるキャリアであり、キャリアの磁性粉含有率ａ_１（重量％）とキャリア表面の磁性粉露出量ｂ（重量％）とが下記式（Ｉ）：
ｂ ＝ ０．４（ａ_１−８０） ＋ ｋ_１ （Ｉ）
（式中、ａ_１は７５〜９０（重量％）、ｋ_１は４〜１３（重量％）、好ましくは６〜９（重量％）である）
の関係を満足し、キャリアの形状係数が０．８〜０．９５であり、かつキャリアの体積平均粒径Ｄｖと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｖ／Ｄｐ）が１．３０以下であるキャリアであることを特徴としている。
【００４２】
【実施例】
実施例１〜２および比較例１〜７
本実施例においてキャリア製造のために使用した樹脂、磁性粉、カーボンブラックおよびシリカの商品名、メーカー、物性および添加部数を下記表１にまとめた。
【００４３】
【表１】

【００４４】
なお表１中、タフトンはポリエステル系樹脂であり、軟化点１２０℃を有する。磁性粉はフェライトである。
【００４５】
表１に示した原材料を混合混練し、得られた混練物を粗粉砕しさらに微粉砕したものを分級、熱処理することによりキャリアを調製した（実施例１、２および比較例１〜７）。
【００４６】
このとき、混合工程はヘンシェルミキサー（三井三池社製）を使用し、回転数４０００ｒｐｍで２分間混合することにより行った。混練は下記表２の構成を有するように変更した２軸押出機（池貝鉄工社製）（スクリュー径（Ｄ）：３０ｍｍ）を使用し、供給量６Ｋｇ／ｈｒ、回転数２３０ｒｐｍ、シリンダー温度２２０℃に設定して行った。
【００４７】
本実施例で使用した搬送部および混練部の概略構成を示す図である。本実施例では断面形状が図４左端に示すおむすび型三角形となる３条ねじをパドルに使用している。搬送部（２）の２本のパドルはスクリュー型をしており同方向に回転し、噛合部のどの直角断面をとっても２本のねじ山が必ず一点で接触し、かつ接触点を結ぶ線が一方のねじ底円から他方のねじ底円に終わるねじ山輪郭をもつ。
【００４８】
混練部（３）は混練作用を高めるためにディスクを組み合わせたニーディングディスクからなる。該ディスクは図４の直角断面と同形状のもので、これが数枚組み合わされたセグメントをパドルの途中に組み込んでいる。ここでは、ディスクの位相をわずかづつ変えているので、材料はディスク面相互間やシリンダー内壁との間で強力な剪断作用を受け、強力な混練が可能となる。
【００４９】
本実施例の条件下では式（ＩＩ）中、磁性粉含有率が８５．７％（６００／７００×１００）であり、シリンダー設定温度はタフトンの軟化点（１２０℃）より約１００℃高い。粉砕は、粉砕機としてＡＣＭパルベライザ（ホソカワミクロン社製）を用いた場合と、ジェット粉砕機ＩＤＳ（日本ニューマチック社製）を用いたが、いずれを用いたかは表１中に示している。いずれの粉砕機を使用した場合も、粗粉分級機を用いた閉回路の条件で粉砕を行った。
【００５０】
【表２】

【００５１】
得られたキャリアの体積平均粒径は５５μｍであり、得られたキャリアの特性、すなわち表面露出量、キャリアの形状係数、体積平均粒径Ｄｖと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｖ／Ｄｐ）、動的電流値（ＣＤＣ）、および見かけ密度（ＡＤ）とともに表３に示した。なお実施例１〜２および比較例１〜７で得られたキャリアは３２μｍ以下の含有率が２％以下であった。
【００５２】
【表３】

【００５３】
表面露出量、形状係数、Ｄｖ／Ｄｐは前記した方法で測定した値を示した。
ＣＤＣの測定は以下のようにして行った。精密天秤で秤量したキャリア５ｇを磁束密度１０００ガウスのマグネットロールを内蔵した導電性スリーブの表面全体を均一になるように載せる。この導電性スリーブに対向している導電性規制ブレードと導電性スリーブとの間隔１．０ｍｍに設定するとともに、導電性スリーブを５０ｒｐｍで回転させ、バイアス電流より直流バイアス電圧５００Ｖを印加し、規制ブレードを流れる電流値を測定した。測定環境は２５±１℃、相対湿度５５±５％とし、測定を５回繰り返して平均値を取った。
【００５４】
実施例３
バインダー樹脂を１００部、磁性粉部数を３００部とし、混練機のシリンダー設定温度を１４４℃とした以外は、実施例１と同様にしてキャリアを調製した。
【００５５】
実施例４
バインダー樹脂としてスチレン−アクリル樹脂（軟化点１２０℃）（ＳＢＭ−７３Ｆ、三洋化成社製）１００部、磁性粉部数を６００部とし、混練機のシリンダー設定温度を２２０℃とした以外は、実施例１と同様にしてキャリアを調製した。
【００５６】
比較例８
混練機のシリンダー設定温度を１５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてキャリアを調製した。
【００５７】
比較例９
混練機のシリンダー設定温度を２７０℃とした以外は、実施例１と同様にしてキャリアを調製した。
【００５８】
実施例３〜４および比較例８〜９のキャリア製造条件を表４に、得られたキャリア物性を表５に示した。
【００５９】
なお実施例３においてはキャリアの体積平均粒径は３０μｍ、１６μｍ以下の粒径粒子が２％以下であった。実施例４および比較例８〜９はキャリアの体積平均粒径は５０μｍ、３２μｍ以下の粒径粒子が２％以下であった。
【００６０】
【表４】

【００６１】
【表５】

【００６２】
実施例５
バインダー樹脂を１００部、磁性粉部数を５００部とし、表６に示す製造条件で製造する以外は、実施例１と同様にしてキャリアを調整した。得られたキャリア物性を表７に示した。
【００６３】
実施例６および７
バインダー樹脂を１００部、磁性粉部数を３５０部とし、表６に示す製造条件で製造する以外は、実施例１と同様にしてキャリアを調整した。得られたキャリア物性を表７に示した
【００６４】
比較例１０および１１
バインダー樹脂を１００部、磁性粉部数を３５０部とし、表６に示す製造条件で製造する以外は、実施例１と同様にしてキャリアを調整した。得られたキャリア物性を表７に示した。
【００６５】
【表６】

【００６６】
【表７】

【００６７】
以上、実施例１〜７および比較例１〜１１で得られたキャリアの図２および図３中に占める位置を示してある。また各実施例１〜７および比較例１、４、６〜１１で得られた各キャリアと有機感光体を用いた反転現像方式のデジタル複写機（Ｄｉ３０、ミノルタ社製）用の負荷電性トナーをトナー全量５重量％で混合して現像剤を調製し、Ｄｉ３０を用いて実験室環境（温度：２５℃、湿度：５０％）下で複写を行った。複写機の設定はＤｉ３０標準条件に設定した。
【００６８】
評価は以下の項目について行った。
▲１▼カブリ：白紙画像に形成されたカブリを目視により観察し評価した。
▲２▼ボイド：網点画像上に形成されたボイドを目視により観察し評価した。
▲３▼濃度ムラ：光学濃度（ＯＤ）０．４ソリッド像のコピー画像を反射濃度計（マクベス社製）にて２．５カ所測定後の濃度差を算出した。濃度ムラについては高温高湿（温度３０℃、湿度８５％）条件（Ｈ／Ｈ条件）下に複写をおこない評価した。
【００６９】
以上の▲１▼〜▲３▼の評価を以下の表８に記載した基準でランク付した。
【表８】

【００７０】
以上の評価結果を下記表９にまとめた。
【表９】

【００７１】
比較例２においては、全ニィーディング部（Ｌｎ）が長いため、混練物の送り性が悪く、搬送部内に詰まりが生じた。
【００７２】
比較例３においては、第１混練部が原料の供給口に近いため、混合物を送る機能が悪く、ブリッジを起こした。
【００７３】
比較例５においては、最終混練部が押出口付近にあるため、搬送部内に詰まりが生じ、過負荷で混練機が停止した。
【００７４】
【発明の効果】
バインダー型キャリアおよびその製造方法を提供するものであり、かかるキャリアを用いて現像すると像濃度に優れ、カブリ、ボイド、ブラックスポット、濃度ムラのない高画質の画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２カ所の混練部が設けられている押出混練機の概略構成図。
【図２】磁性粉含有率とシリンダー設定温度との関係を示すグラフ。
【図３】磁性粉含有率と表面露出量との関係を示すグラフ。
【図４】搬送部および混練部の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１：シリンダー
２：第１搬送部 ２’：第２搬送部 ３”：第３搬送部
３：第１混練部 ３’：第２混練部
４：供給口
５：吐出口
６：原料供給手段
７：ベントロ
８：モータ

Claims (1)

1. （１）シリンダー中、軸方向に搬送部および２カ所以上の混練部が設けられており、搬送部全長をＬ、全混練部の長さＬｎ、スクリュー径をＤ、第１混練部までの搬送部長さをＬ_１、最終混練部までの搬送部長さをＬｘ，混練部間の間隔をＬｎ’としたとき、Ｌ／Ｄが２３以上、Ｌｎ／Ｄが６以下、Ｌ_１／Ｌが０．０５以上、Ｌｘ／Ｌが０．８７以下、Ｌｎ’／Ｌが０．０５以上有する構成の押出混練機を使用して、シリンダーの設定温度ｃ（℃）と、キャリアの磁性粉含有率ａ_１（重量％）とが下記式（ＩＩ）：
   ｃ ＝ ７．２（ａ_１−７５） ＋ ｋ_２ （ＩＩ）
   （式中、ａ_１は７５〜９０（重量％）、ｋ_２はバインダー樹脂の軟化点〜軟化点＋４８℃）を満たす条件下で、少なくともバインダー樹脂と磁性粉との混合物を溶融混練する工程、および
   （２）得られた溶融混練物を機械式粉砕機で粉砕する工程からなることを特徴とする磁性粉含量７５〜９０重量％のバインダー型キャリアの製造方法。

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